蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡生长性能、养分利用率和粪便有害气体排放的影响

2021-03-01张海涵宋泽和赵丽芳郭宝林

中国畜牧杂志 2021年2期

谢谦，杨媚，张海涵，宋泽和，赵丽芳，郭宝林，王璐，贺喜*

（1.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410128；2.湖南家禽安全生产工程技术研究中心，湖南畜禽安全生产协同创新中心，湖南长沙 410128；3.北京昕大洋科技发展有限公司，北京 100081）

随着现代家禽育种技术的发展，肉鸡的生长速度和产量不断提高，为保证肉鸡的生长速度，需要饲喂高蛋白饲粮，但高蛋白饮食模式会导致无法利用的蛋白质总量增加，这些蛋白质进入后肠会作为发酵底物被微生物发酵产生有害气体[1]。有害气体（如氨气、硫化氢等）会损伤肠上皮屏障、诱导细胞凋亡，随粪便排出后又容易造成畜舍有害气体浓度上升，这些气体被肉鸡吸入后会造成鸡氧化应激、产生炎症等后果，严重影响肉鸡健康[2-3]。有研究表明，在饲粮中添加蛋白酶或益生菌可以提高肉鸡蛋白质利用率或丰富肠道菌群，以此增加机体对氮的利用率进而降低氨气等有害气体的产生[4-5]。目前，已有报道将单一蛋白酶或者某种益生菌应用于肉鸡生产，但是联合使用蛋白酶和益生菌来降低肉鸡有害气体产生的研究较少。因此，本试验选择蛋白酶和益生菌复合联用，探究蛋白酶和益生菌复合制剂在提高肉鸡养分利用率和降低有害气体产生的效力，为其在肉鸡生产中应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料蛋白酶和益生菌复合制剂由北京某公司提供。蛋白酶活性为93 000 U/g；益生菌主要由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、酵母菌（平均活菌数2.0×1010CFU/g）组成。

1.2 试验设计试验选取体重接近、健康的1 日龄爱拔益加（AA）肉仔鸡192 只，按照体重随机分为2 组，每组8 个重复，每个重复12 只鸡。对照组饲喂不含抗生素的玉米-豆粕型基础饲粮，试验组饲喂在基础饲粮中添加蛋白酶和益生菌复合制剂的饲粮，其中1～14、15～28、29～42 日龄饲粮中分别添加500、40、300 mg/kg 复合制剂。添加剂量由课题组前期试验结果确定[6]。试验基础饲粮参考NRC（1994）和《NY/T 33-2004 鸡饲养标准》中的肉鸡营养需要配制。

1.3 饲养管理动物饲养试验在湖南农业大学动物科学技术学院试验鸡舍进行，采用三层层叠式肉鸡饲养设备饲喂试验鸡。试验期间，鸡自由采食和饮水，并且人工持续光照。按照常规饲养程序和免疫程序进行饲养和免疫。试验期间记录每天的采食量，并观察试验鸡的健康状况。

1.4 样品采集与指标检测

1.4.1 生长性能在1、21、42 日龄06:00 以重复为单位空腹称重（称重前停饲12 h），以重复为单位每天记录采食量，回收漏料，每天记录鸡只死亡情况。计算平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和耗料增重比（F/G）。

1.4.2 养分利用率试验结束后，每个重复选取6 只体重接近、采食正常的健康鸡连续3 d 饲喂后期饲粮并收集粪样。试验开始前停饲12 h，每天08:00 收集全部粪样，去除羽毛、吹去皮屑，充分混匀后称重记录，取一部分粪样称重记录、均匀喷洒10% 盐酸溶液，-20℃保存。准确记录3d 总采食量。收集完3 d 粪样后，以重复为单位将3 d 粪样混合均匀，65℃烘箱中烘干后室温下回潮24 h 称重，用40 目筛粉碎机粉碎，制成粪样的风干样待测。饲粮和粪样中干物质含量参照《饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定》（GB/T 6435-2006）测定，能量采用W ZR-1T-B 自动量热仪测定，粗蛋白质含量使用FOSS-2300 自动凯氏定氮仪测定，粗脂肪含量采用索氏提取法测定，粗纤维含量使用ANKOMA200i 半自动纤维分析仪测定。计算公式：

表1 试验饲粮组成及营养成分（风干基础）

养分消化率=（饲料摄入养分质量-粪中养分质量）/饲料摄入养分质量×100%

1.4.3 发酵粪便有害气体含量试验结束前3 d，连续3 d收集粪样，将3d 的粪样混合均匀后，以重复为单位将约50 g 粪样装入500 mL 洗净的瓶中，密封，带回实验室-20℃保存。测定时，37℃恒温箱培养72 h。氨气散发量用纳氏试剂分光光度法（HJ 533-2009）测定，硫化氢散发量用亚甲蓝分光光度法《空气与废气检测分析方法（第四版）》[7]测定。

1.6 统计分析试验数据使用Excel 2019 软件进行初步处理后，采用SPSS 21.0 软件对2 个处理组间进行t检验，P＜0.05 表示差异显著，而 0.05 ≤P＜0.1 则认为是有趋势。试验结果以平均值±标准差表示。

2 结果

2.1 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡生长性能的影响由表2 可知，与对照组相比，试验组白羽肉鸡42 日龄体重有上升趋势（P=0.08），22～42 日龄和全期ADG 有上升趋势（P=0.08），22～42 日龄和全期F/G均降低（P＜0.05）。1～21 日龄各组白羽肉鸡ADFI、ADG、F/G 无显著差异，22～42 日龄和全期各组白羽肉鸡ADFI 无显著差异。

表2 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡生长性能的影响

2.2 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡养分利用率的影响由表3 可知，与对照组相比，试验组白羽肉鸡粗蛋白质利用率极显著上升，试验组白羽肉鸡粗脂肪、粗纤维利用率显著上升。各组白羽肉鸡干物质、能量利用率无显著差异。

2.3 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡发酵粪便有害气体含量的影响由表4 可知，与对照组相比，试验组白羽肉鸡发酵粪便氨气含量有下降趋势（P=0.08）。各组白羽肉鸡发酵粪便硫化氢含量无显著差异。

表3 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡养分利用率的影响 %

表4 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡粪便有害气体排放的影响 mg/m3

3 讨论

3.1 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡生长性能、养分利用率的影响蛋白酶和益生菌在畜禽饲料中的应用已经非常普遍。Law 等[8]报道，在饲粮中添加蛋白酶可以改善蛋白质降低造成的肉鸡生长性能降低，并显著增加小肠蛋白酶活性，提高空肠绒毛高度/隐窝深度。Mahmood 等[9]报道，在肉鸡日粮中添加蛋白酶显著增加了肉鸡的ADFI、ADG、表观代谢能和氮保留率，提高了肉鸡的生长性能和养分利用率。因此，饲料中添加蛋白酶可以提高畜禽小肠中的蛋白酶活性，增加对蛋白质的利用率，促进畜禽生长[10]。Liu 等[11]报道，在肉鸡日粮中添加酵母细胞壁显著提高了十二指肠黏膜胰蛋白酶活性，并且增加了中性、阳离子、寡肽转运蛋白mRNA 表达量，促进了蛋白质的消化吸收，提高了肉鸡的ADFI 和ADG。Ahiwe 等[12]报道，在饲粮中添加全自溶酵母或酵母细胞壁能显著提高肉鸡胰蛋白酶、糜蛋白酶活性和蛋白质消化率，提高生长性能。Gong 等[13]报道，芽孢杆菌可以显著增加肉鸡ADFI、ADG，并提高胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和总蛋白酶的活性。Li 等[14]研究发现，芽孢杆菌可以显著增加肉鸡ADFI、ADG、粗蛋白和总能量的表观消化率、空肠和十二指肠的绒毛高度/隐窝深度。因此，益生菌有利于畜禽肠道健康，提高畜禽绒毛高度/隐窝深度，并且增加肠道内源酶分泌，增加畜禽对营养物质的利用，提高生产性能[15-16]。由此可见，蛋白酶和益生菌在肉鸡生产中的应用有积极的效果。本试验结果表明，在日粮中添加蛋白酶和益生菌复合制剂显著降低了肉鸡的F/G，增加了粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维的利用率，提高了肉鸡的生产性能和养分利用率。一方面，蛋白酶和益生菌作用于肉鸡肠道，增加肠道消化酶活性，促进肠道对营养物质的消化；另一方面，蛋白酶和益生菌作用改善了肉鸡的肠道形态，增加营养物质的吸收面积，提高了肠道对营养物质的吸收利用，并最终提高肉鸡的生长性能。

3.2 蛋白酶和益生菌复合制剂对白羽肉鸡粪便有害气体排放的影响研究表明，家禽肠道无法将蛋白质完全消化利用，未消化的蛋白质会在盲肠中发酵，产生的发酵产物包括氨气、硫化氢、生物胺、一氧化氮、酚和吲哚化合物等，这些物质可能会导致家禽肠道上皮屏障功能受损、畜舍环境有害气体含量过高进而影响动物健康[17-19]。Park 等[20]报道，氨气的产生主要是由于饲料中的蛋白利用率低和尿酸的分解代谢，而添加蛋白酶增加了肉鸡对蛋白质的利用率，因此氨气产生量减少。Mi 等[21]报道，古氏毕赤酵母、粉状毕赤酵母、凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌等益生菌可以显著降低蛋鸡氨气的产生，可能是因为益生菌降低了肠道pH 并提高微生物对氮的利用率，而肠道中低pH 可以抑制尿酸酶的活性从而抑制氨气的产生。因此，益生菌通过减少蛋白质的发酵和尿酸的分解代谢，抑制氨气的产生。本试验发现，蛋白酶和益生菌复合制剂有降低氨气产生的趋势，未降低硫化氢的产生。在饲粮中添加蛋白酶和益生菌显著提高了肉鸡粗蛋白利用率，因此减少了微生物的发酵底物，并且益生菌可能降低肠道pH，以及丰富肠道菌群，增加对氮的利用率，进而降低氨气的产生。而本试验发现，蛋白酶和益生菌对硫化氢产生无显著影响，这可能与添加量和饲喂环境有关，还需进一步研究。